JPS6119853Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ワークの中ぐり加工する中ぐり加工
装置に関し、特にテーパ孔加工およびテーパ孔大
径側端部の面取り加工を同じ加工ステーシヨンで
行い得るようにしたものに関する。

一般に、例えば自動車のステアリング装置の一
部品である二叉状のステアリングナツクルの二叉
下部には、上方すなわち内方に向つて拡開するボ
ールヘツドピン嵌挿用のテーパ孔が形成されてい
る。

そして、このようにステアリングナツクルに対
してテーパ孔加工を施す場合、従来、先づ、テー
パ孔加工ステーシヨンでテーパリーマによりドリ
ル孔をテーパ孔に加工し、次いで面取り加工ステ
ーシヨンにおいて上記テーパ孔の大径側端部の面
取り加工を行うようにする加工手順が採られてい
る。

しかしながら、このような従来の加工手順で
は、テーパ孔加工と面取り加工とを別々の加工ス
テーシヨンで行うため、加工工数が多くなり、ま
た加工工具もテーパリーマおよび面取り工具の両
方を要して工具費および刃研ぎ費が高くなるとい
う問題があつた。

また、ステアリングナツクルが二叉状である関
係上、上記テーパ孔の面取り加工をナツクルの内
側（二叉部間）から行うことが困難であり、その
ため、先端に拡開可能なバイトを備えた中ぐり棒
を該バイトが閉じた状態でナツクルの外側からテ
ーパ孔に挿通し、該中ぐり棒を引抜き方向に戻し
ながら上記バイトを拡開させてテーパ孔大径端部
の面取りを行つているのが現状であり、特殊の面
取り加工装置が必要となるという不具合があつ
た。

そこで、本考案は、１つの加工ステーシヨンで
テーパ孔加工とテーパ孔大径側端部の面取り加工
とを行い得るようにした中ぐり装置を提供して、
ワークに対するテーパ孔加工およびその後の面取
り加工の容易化および加工品質の向上を図らんと
することを目的とするものである。

この目的の達成のために、本考案の構成は、ベ
ツドに沿つて前後移動可能に支持され、駆動装置
により往復駆動されるボーリングヘツドと、該ボ
ーリングヘツドに前後方向の回転軸心をもつて回
転可能に支承され、回転駆動装置により駆動され
る主軸と、該主軸に主軸の軸線に対して傾斜する
方向に往復移動可能に支持され、主軸内の移動装
置により往復移動される工具支持体と、上記ボー
リングヘツドの前進端位置を３段階に制御する前
進位置制御機構とを設け、該前進位置制御機構
は、上記ボーリングヘツドの前部と当接可能なピ
ストンロツドが後部に突設されたピストンをボー
リングヘツドの移動方向と同じ方向に進退可能に
嵌合せしめたストツパシリンダと、上記ピストン
をその後側に面取り加工ストロークを、前側に工
具リリーフストロークをそれぞれあけて停止させ
る中間位置停止ストツパと、該中間位置停止スト
ツパをピストン係止位置および係止解除位置に移
動させるストツパ移動装置とを備えた構成とし、
上記ボーリングヘツドが前進位置制御機構のピス
トンにより中間位置に停止規制されている状態で
工具支持体を前進せしめてテーパ孔を加工した
後、ピストンの後退によりボーリングヘツドを後
退させて面取り加工を行い、しかる後上記中間位
置停止ストツパの係止解除位置への移動によりピ
ストンを最前端位置まで前進させて工具を加工面
から逃すようにすることにより、テーパ孔加工お
よび面取り加工を１加工ステーシヨンで行うよう
にしたものである。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図ないし第４図において、１はフロア上に
設置されたベツドであつて、該ベツド１の上面に
はボーリングヘツド２がベツド１に沿つて前後移
動可能に載置支持され、該ボーリングヘツド２の
下部にはベツド１に設けた駆動装置としてのボー
リングヘツド駆動用シリンダ３のピストンロツド
３ａが連結されており、該シリンダ３の伸縮作動
によりボーリングヘツド２を前後に往復駆動する
ようにしている。

上記ボーリングヘツド２にはボーリングヘツド
２を貫通する主軸４がベアリング５，５，…を介
して前後方向（ボーリングヘツド２の移動方向と
同方向）の回転軸心をもつて回転可能に支承さ
れ、該主軸４のボーリングヘツド２より後側に突
出した部分にはプーリ６が固定されている。また
上記ボーリングヘツド２の上面にはモータ等より
なる回転駆動装置７が取り付けられ、該回転駆動
装置７の出力軸７ａに設けたプーリ８と上記主軸
４のプーリ６とはベルト９で連結されており、回
転駆動装置７により主軸４を回転駆動するように
している。

また、上記主軸４の前端部（第２図左端部）に
は主軸４の軸線に対し所定角度だけ傾斜する前方
に開放されたガイド穴４ａが穿設され、該ガイド
穴４ａ内には、ワークＷの孔W₁を中ぐり加工す
るための工具１０を先端部に取り付けてなる工具
支持体１１が、摺動可能にかつ回り止めキー１２
によつて回転不能に嵌挿されており、よつて上記
工具支持体１１は主軸４に該主軸４の軸線に対し
て傾斜する方向に往復動可能に支持されている。
一方、上記主軸４の後端内部（ボーリングヘツド
２より後側に突出した部分の内部）には移動装置
としての主軸４軸線方向の工具支持体駆動用シリ
ンダ１３が形成され、該シリンダ１３のピストン
ロツド１３ａは主軸４内を挿通して上記工具支持
体１１の後端にリンク結合されており、該シリン
ダ１３の伸縮作動により工具支持体１１および工
具１０を主軸４に対して往復移動させるようにし
ている。

さらに、上記ボーリングヘツド２の下部より前
側のベツド１内部には前後方向のストツパシリン
ダ１４が形成され、該シリンダ１４内にはピスト
ン１５が、ボーリングヘツド２の移動方向と同じ
方向（前後方向）に進退可能に、かつ回り止めピ
ン１６によつて回転不能に嵌合されている。そし
て、第３図に拡大詳示するように、該ピストン１
５の後部にはボーリングヘツド２の下部前面に形
成した当接部２ａに当接可能なピストンロツド１
５ａが突設されている一方、前部には、各々工具
リリーフストロークl₁、すなわちワークＷのテー
パ孔W₃大径側端部を面取り加工した後工具１０
をワークＷ加工面からリリーフするのに必要なス
トロークと同じ寸法だけ前方に突出し、かつ所定
半径における円周長さの４等分の１に相当する長
さを有する一対の円弧状の凸部１５ｂ，１５ｂが
軸心に対し対称に（円周方向に180゜の間隔をあ
けて）形成されている。

また、上記ストツパシリンダ１４の前壁部（ベ
ツド１）には中間位置停止ストツパ１７が、スト
ツパシリンダ１４（ピストン１５）の軸心と同軸
上に回転中心をもつて回転可能に支持され、該ス
トツパ１７の後部はストツパシリンダ１４内に突
出し、該後部には、上記ピストン１５前部の凸部
１５ｂ，１５ｂと対応する位置に、各々該凸部１
５ｂ，１５ｂと同等の長さおよび突出寸法を有す
る一対の凸部１７ａ，１７ａが形成されており、
上記中間位置停止ストツパ１７の凸部１７ａ，１
７ａとピストン１５の凸部１５ｂ，１５ｂとの当
接係止によつてピストン１５の前進をストツパシ
リンダ１４における中間位置に停止規制し、その
位置では、ピストン１５の後側のストローク、す
なわちピストン１５がストツパシリンダ１４の後
壁と当接するまで後方に移動可能な距離はワーク
Ｗのテーパ孔W₃大径側端部を面取り加工するの
に必要な面取り加工ストロークl₂と同じ長さに設
定されている一方、前側のストローク、すなわ
ち、上記ストツパ１７の90゜の回転による凸部１
７ａ，１５ｂ同士の対向解除によりピストン１５
が前方に移動可能な距離は上記工具リリーフスト
ロークl₁と同じ長さに設定されている。

そして、第４図に示すように、上記中間位置停
止ストツパ１７の前部にはピニオン歯部１７ｂが
形成され、該ピニオン歯部１７ｂにはラツク１８
が噛合され、該ラツク１８はベツド１内に設けた
ストツパ移動装置としてのシリンダ１９のピスト
ンロツド１９ａに連結されており、該シリンダ１
９の作動によりストツパ１７を、その凸部１７
ａ，１７ａとピストン１５の凸部１５ｂ，１５ｂ
とが対向してピストン１５に対し係止可能なピス
トン係止位置と、上記凸部１５ｂ，１７ａ同士が
対向せずにピストン１５との係止を解除する係止
解除位置とに90゜の回転角度をもつて回転移動さ
せるようにしている。以上のストツパシリンダ１
４、中間位置停止ストツパ１７およびストツパ移
動装置としてのシリンダ１９を主な構成要素とし
て前進位置制御機構２０が構成され、該前進位置
制御機構２０によりボーリングヘツド２の前進端
位置を、ストツパ１７の凸部１７ａ，１７ａとピ
ストン１５の凸部１５ｂ，１５ｂとの当接が解除
された状態である前端位置、上記凸部１５ｂ，１
７ａ同士が当接した状態である中間位置およびピ
ストン１５が後退端に移動した状態である後端位
置の３段階に制御するようにしている。

しかして、上記ボーリングヘツド２が前進位置
制御機構２０のピストン１５により中間位置に停
止規制されている状態で工具支持体駆動用シリン
ダ１３の伸張作動により工具支持体１１を前進せ
しめてワークＷにテーパ孔W₃を加工した後、上
記ピストン１５の後退によりボーリングヘツド２
を後退させてテーパ孔W₃大径側端部の面取り加
工を行い、しかる後シリンダ１９の作動による中
間位置停止ストツパ１７の係止解除位置への移動
によりピストン１５を最前端位置まで前進させて
工具１０を加工面（面取り面W₄）から逃すように
構成されている。

次に、上記構成の中ぐり装置を使用して例えば
自動車のステアリングナツクルを中ぐり加工する
場合について第５図に基づき説明すると、作動開
始時、ボーリングヘツド駆動用シリンダ３は収縮
状態にあり、それに伴つてボーリングヘツド２が
後退端位置に移動している。また主軸４内の工具
支持体駆動用シリンダ１３収縮状態にあり、工具
支持体１１がガイド穴４ａ内奥部へ没入してい
る。さらに、前進位置制御機構２０のストツパシ
リンダ１４内のピストン１５はその凸部１５ｂ，
１５ｂが中間位置停止ストツパ１７の凸部１７
ａ，１７ａに当接して該ストツパ１７に停止規制
された状態にある。

この状態において、先づ、孔W₁が設けられた
ワークＷ（ステアリングナツクル）を所定位置に
セツトしたのち、第５図ａに示すように、上記ボ
ーリングヘツド駆動用シリンダ３の伸張作動によ
つてボーリングヘツド２を前進させるとともに、
該ボーリングヘツド２に支持された主軸４および
該主軸４に回り止め支持された工具支持体１１を
回転駆動装置７の作動によつて回転させ、この回
転しながら前進する工具支持体１１先端の工具１
０によりワークＷの孔W₁をストレート孔W₂に中
ぐり加工する。

そして、上記ボーリングヘツド２下部前面の当
接部２ａと前進位置制御機構２０のピストン１５
のピストンロツド１５ａとの当接によりボーリン
グヘツド２が中間位に前進停止して孔W₁途中ま
でのストレート孔加工が終了すると、第５図ｂに
示すように、今度は上記工具支持体駆動用シリン
ダ１３の伸張作動により工具支持体１１が前方に
押されてガイド穴４ａから主軸４軸心（回転中
心）に対して斜め方向に突出し、該工具支持体１
１先端の工具１０は前進するに伴つてその回転半
径が広がるように運動する。この運動によりワー
クＷの残りの孔W₁は前方に向つて大径になるよ
うなテーパ孔W₃に中ぐり加工される。

次いで、上記工具支持体駆動用シリンダ１３が
伸張端位置に達してワークＷ前面端までのテーパ
孔加工が終了すると、第５図ｃに示すように、前
進位置制御機構２０のストツパシリンダ１４のピ
ストン１５前側室への圧力導入により該ピストン
１５が上記ボーリングヘツド駆動用シリンダ３に
よる押圧力に抗して面取り加工ストロークl₂だけ
後退してボーリングヘツド２を後端位置に後退さ
せ、その間に工具１０により上記テーパ孔W₃の
大径側端部（前面端部）の面取り加工が行われて
面取り面W₄が形成される。

この面取り加工後、上記回転駆動装置７が作動
停止して主軸４、工具１０等の回転が止まり、ま
た、上記前進位置制御機構２０のストツパ移動装
置としてのシリンダ１９の作動により中間位置停
止ストツパ１７が90゜の回転角度だけ回転してそ
の凸部１７ａ，１７ａがピストン１５の凸部１５
ｂ，１５ｂに対してずれた係止解除位置へ移動す
る。その後、第５図ｄに示むように、上記ストツ
パシリンダ１４の前側室への圧力導入が止まり、
ボーリングヘツド駆動用シリンダ３の伸張付勢力
によつてピストン１５が、その各凸部１５ｂが中
間位置停止ストツパ１７の凸部１７ａ，１７ａ間
に入り込む最前端位置までバイトリリーフストロ
ークl₁だけ前進し、このことによつてボーリング
ヘツド２が前端位置へ移動して工具１０が上記ワ
ークＷの面取り面W₄から離れる。

しかる後は、上記主軸４内の工具支持体駆動用
シリンダ１３の収縮作動により工具支持体１１が
ガイド穴４ａ内へ没入し、次いでボーリングヘツ
ド駆動用シリンダ３の収縮作動によりボーリング
ヘツド２が後退して当初の状態に戻る。尚、この
間に上記シリンダ１９の作動により中間位置停止
ストツパ１７は初めのピストン係止位置へ戻る。
以上によつて第６図に示すように、１つのワーク
Ｗにストレート孔W₂、テーパ孔W₃および面取り
面W₄が形成されて中ぐり加工が完了し、以後、
上記と同じ動作でもつてワークＷの中ぐり加工が
行われる。

したがつて、上記実施例においては、回転する
工具１０に前進運動、回転中心から離れる斜行運
動および後退運動によりそれぞれワークＷにスト
レート孔、テーパ孔および面取りの各加工を行う
ため、上記したステアリングナツクルの如き、二
叉状でその二叉内側から中ぐり加工が困難なワー
クＷであつても、二叉部の外側からテーパ孔加工
が面取り加工等を行うことができ、よつて二叉状
ワークに対する中ぐり加工を容易に行うことがで
きる。

また、テーパ孔W₃大径側端部の面取り加工
後、工具１０を一旦前方にリリーフしたのちワー
クＷ加工孔から引き出すので、該工具１０が加工
面に接触してリターンマークがつくということな
く、ワークＷに対する加工品質を向上させること
ができる。

さらに、ストレート孔、テーパ孔および面取り
の各加工を１つの工具１０でもつて１加工ステー
シヨンにて行うので、加工工数が減少するととも
に、面取り工具等特別の工具が不要になつて工具
費および刃研ぎ費を低減させることができる。

尚、上記実施例では、ワークＷに対してストレ
ート孔、テーパ孔および面取りの各加工を行うよ
うにしたが、ストレート孔加工は行わずにテーパ
孔加工および面取り加工のみを行うようにして使
用するともできる。

また、本考案の中ぐり装置は、ステアリングナ
ツクルの如き二叉状のワークＷのみならず、通常
状形のワークを中ぐり加工する際にも使用できる
のは言うまでもない。

以上説明したように、本考案の中ぐり加工装置
によれば、ボーリング用の工具を回転させながら
その回転中心から離れるように移動させてテーパ
孔加工したのち、上記工具をそのまま後退させて
上記テーパ孔の大径側端部の面取り加工を行い、
しかる後工具を一旦前側にリリーフしたのち上記
加工時と逆の動作でもつて後退させるようにした
ものであるので、例えば自動車のステアリングナ
ツクルの如き二叉状のワークでもその二叉外側か
ら内側に向つて拡開するテーパ孔の加工およびテ
ーパ孔大径側端部の面取り加工を１つの加工ステ
ーシヨンで容易に行うことができ、中ぐり加工の
工程統合および工数低減を図ることができる。

また、面取り加工後の工具リリーフによつて加
工面にリターンマークがつくのを防止でき、ワー
ク品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は全体正
面図、第２図は要部大縦断面図、第３図は前進位
置制御機構におけるピストンとストツパとの位置
関係を示す斜視図、第４図は第１図の−線断
面図、第５図は各加工における加工状態を示す説
明図、第６図は加工後のワークの縦断面図であ
る。 １……ベツド、２……ボーリングヘツド、３…
…ボーリングヘツド駆動用シリンダ、４……主
軸、７……回転駆動装置、１０……工具、１１…
…工具支持体、１３……工具支持体駆動用シリン
ダ、１４……ストツパシリンダ、１５……ピスト
ン、１７……中間位置停止ストツパ、１９……シ
リンダ（ストツパ移動装置）、２０……前進位置
制御機構、Ｗ……ワーク、W₃……テーパ孔、W₄
……面取り面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. テーパ孔加工およびテーパ孔大径側端部の面取
   り加工が可能な中ぐり加工装置であつて、ベツド
   に沿つて前後移動可能に支持され、駆動装置によ
   り往復駆動されるボーリングヘツドと、該ボーリ
   ングヘツドに前後方向の回転軸心をもつて回転可
   能に支承され、回転駆動装置により駆動される主
   軸と、該主軸に主軸の軸線に対して傾斜する方向
   に往復移動可能に支持され、主軸内の移動装置に
   より往復移動される工具支持体と、上記ボーリン
   グヘツドの前進端位置を３段階に制御する前進位
   置制御機構とを設け、該前進位置制御機構は、上
   記ボーリングヘツドの前部と当接可能なピストン
   ロツドが後部に突設されたピストンをボーリング
   ヘツドの移動方向と同じ方向に進退可能に嵌合せ
   しめたストツパシリンダと、上記ピストンをその
   後側に面取り加工ストロークを、前側に工具リリ
   ーフストロークをそれぞれあけて停止させる中間
   位置停止ストツパと、該中間位置停止ストツパを
   ピストン係止位置および係止解除位置に移動させ
   るストツパ移動装置とを備えた構成とし、上記ボ
   ーリングヘツドが前進位置制御機構のピストンに
   より中間位置に停止規制されている状態で工具支
   持体を前進せしめてテーパ孔を加工した後、ピス
   トンの後退によりボーリングヘツドを後退させて
   面取り加工を行い、しかる後上記中間位置停止ス
   トツパの係止解除位置への移動によりピストンを
   最前端位置まで前進させて工具を加工面から逃す
   ように構成したことを特徴とする中ぐり加工装
   置。